PAI-1基因4G/5G多態性與肥胖型多囊卵巢綜合征的相關性研究*

莊朝輝 沈宗姬 黃亞珍 徐文新

多囊卵巢綜合征（PCOS）是一種以高雄激素血癥、排卵障礙以及多囊卵巢為特征的病變。PCOS在人群中的發病率為5%～10%，無排卵性不孕患者的發病率高達30%～60%[1]。PCOS患者中40%～60%體質指數（BMI）≥25 kg/m2，肥胖型PCOS患者常因長期的代謝障礙，合并高血壓、糖尿病及心血管疾病等，危害極大。最近血漿纖溶酶原激活物抑制劑1（PAI-1）的升高已經被加入與胰島素抵抗相關的血管風險群，血漿纖溶酶原激活物抑制劑1（PAI-1）活性和基因多態性是否與肥胖型PCOS有關，現報告如下。

1 資料與方法

1.1 一般資料 隨機選擇2004年10月-2011年10月就診于婦科門診的PCOS患者135例，作為PCOS組，其中超重及肥胖者61例作為肥胖型PCOS組，其余74例作為非肥胖型PCOS組；健康志愿者124例作為對照組，其中超重及肥胖者12例。超重及肥胖標準按WHO定義：BMI≥25 kg/m2。PCOS的診斷標準采用2003年歐洲人類生殖協會和美國生殖醫學協會共同推薦的診斷標準[2]。

1.2 方法 （1）病史采集；（2）體格測量：身高、體重、腰圍、臀圍，并計算體質指數（BMI）、腰臀比（WHR）；（3）采集空腹靜脈血，離心，分別提取血漿、血清，分別測：血漿PAI-1水平、血糖、胰島素，計算胰島素抵抗指數（Homa-IR）及胰島素敏感指數（ISI）；（4）基因分析：提取外周血白細胞DNA，采用PCR技術分析PAI-1基因啟動子4G/5G多態性，計算各組PAI-1基因型頻率。含4G、5G的PCR產物長度均為135 bp，陽性對照段PCR產物長為256 bp，若只出現4G，則為4G/4G純合子型；只出現5G，則為5G/5G純合子型；4G、5G同時出現則為4G/5G雜合子型。

1.3 統計學處理 采用SPSSl0.0統計軟件進行數據分析，計量資料用（±s）表示，進行正態性檢驗。根據研究目的和數據類型不同分別進行t檢驗、方差分析、f檢驗、多因素相關分析。計數資料采用字2檢驗，以P<0.05為差異有統計學意義。

2 結果

2.1 兩組間臨床指標比較 PCOS組患者年齡為（24.91±4.03）歲；對照組年齡為（26.26±2.94）歲，兩組比較差異無統計學 意 義（P>0.05）。PCOS組 BMI為（24.52±3.61） kg/m2，對照組BMI為（20.73±1.74） kg/m2。據體重指數（BMI）≥25 kg/m2為超重的標準，PCOS組患者中，肥胖患者61例，對照組肥胖者12例。與對照組相比，PCOS組的空腹INS、空腹G、Homa-IR、PAI-1水平顯著高于對照組，而ISI顯著低于對照組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）。肥胖型PCOS組WHR、空腹INS、Homa-IR、PAI-1水平均明顯大于非肥胖型PCOS組，比較差異均有統計學意義（P<0.05）。

2.2 基因型比較 PCOS組與正常對照組間PAI-1啟動子區4G/5G基因型分布比較差異有統計學意義（P<0.05），見表1。在各基因型中PCOS組與對照組的構成比：4G/4G為76.19%與 23.81%，4G/5G為 44.93%與55.07%，5G/5G為24.32%與75.68%。PCOS組4G/4G明顯比對照組高，而5G/5G則較對照組少比較差異均有統計學意義（P<0.05）。

表1 PCOS組與對照組PAI-1基因分布情況比較 例（%）

PCOS肥胖組與非肥胖組4G/5G基因型分布及PAI-1水平如下：（1）肥胖組：4G/4G基因型24例，PAI-1水平（46.24±23.58）ng/ml；4G/5G基 因 型 31例，PAI-1水平（27.34±4.08）ng/ml；5G/5G 基 因 型 6例，PAI-1水平（20.32±0.86）ng/ml；基因型合計61例，PAI-1水平（34.39±12.89）ng/ml。（2） 非 肥 胖 組：4G/4G 基 因 型 39例，PAI-1水平（29.49±7.33）ng/ml；4G/5G基因型32例，PAI-1水平（24.38±1.97）ng/ml；5G/5G基因型3例，PAI-1水平（22.24±2.38）ng/ml；基因型合計74例，PAI-1水平（26.99±5.13）ng/ml。統計結果顯示，兩組間PAI-1 4G/5G基因型分布比較差異無統計學意義（P>0.05），但PCOS肥胖組PAI-1水平明顯高于非肥胖組，比較差異有統計學意義（P<0.001）。

3 討論

PAI-1水平及基因4G/5G多態性與PCOS患者發病可能存在相關性。PAI-1基因定位于染色體7 q21.3～q22，長約12.2 kb，包括9個外顯子，8個內含子。國內外多項研究均證明，在PAI-1基因啟動子區-675GACACGT（G4或5）AGT（4G5G）處存在G插入或缺失，從而表現三種基因多態性：4G/4G、5G/5G和4G/5G。經研究發現，國內PCOS組人群也存在PAI-1基因啟動子區4G/5G多態性，PCOS患者PAI-1基因啟動子區4G/5G基因多態性分布與正常人相比有顯著差異，4G/4G基因型明顯高于健康人群，而其5G/5G基因型則低于健康人群。檢測兩組間血漿PAI-1水平，PCOS組與健康人群間也存在顯著差別，PCOS組PAI-1水平遠高于健康人群。而且PAI-1基因4G/5G多態性影響血漿PAI-1水平，不同基因型PAI-1表達水平順序為4G/4G>4G/5G>5G/5G，攜帶4G等位基因的個體其血漿PAI-1水平最高。這與國外研究結果相同[3]。

PAI-1基因啟動子區4G、5G基因多態性可能通過如下機制調控血漿PAI-1水平：4G、5G多態位點可能為基因轉錄調控因子的結合位點。Eriksson等[4]認為4G等位基因附近只有轉錄激活物作用位點，而5G等位基因附近則含有兩種作用位，即激活物作用位點及轉錄抑制物作用位點，所以轉錄因子可以與4G位點及5G位點結合，而轉錄抑制因子只能與5G位點結合，最終結果導致4G純合子失去抑制調節，受環境因素刺激后PAI-1基因過度表達，而5G純合子，血漿PAI-1活性則維持于生理水平。而國外研究還發現，4G等位基因純合子PAI-1濃度較其他基因型顯著增高這一效應僅限于早晨[5]。

PAI-1水平與胰島素抵抗和肥胖有關。PCOS組尤其是肥胖型PCOS組空腹INS、空腹G、Homa-IR、PAI-1水平均顯著高于正常對照組。經相關分析發現，PAI-1與胰島素抵抗（IR）、空腹G、BMI正相關，說明PCOS患者尤其是肥胖型PCOS患者不僅糖代謝存在明顯紊亂，還存在明顯的纖溶機制異常。PAI-1活性的增加不僅和血栓癥和纖維化有關還和胰島素抵抗和肥胖有關。PAI-1在胰島素抵抗綜合征中起十分重要的作用。Lopez-Alemany等[6]在研究中第一次提到PAI-1與胰島素信號轉導的關系，指出PAI-1通過與αvβ3整合素競爭和玻璃體結合蛋白結合，導致胰島素誘導的蛋白激酶B磷酸化作用減弱，阻礙胰島素信號的轉導進一步加重胰島素抵抗。由結果可以看出，PCOS組中，在基因型不變的情況下，肥胖組PAI-1水平較非肥胖組高，差異有統計學意義。有研究認為，肥胖可通過脂肪因子的分泌及輕度的慢性炎癥直接作用于卵巢、內臟脂肪，參與其類固醇和皮質醇局部的代謝作用等機制促進雄激素的分泌[7]，從而導致高雄激素血癥。Ma等[7]研究發現，在缺乏PAI-1的老鼠中，肥胖和胰島素抵抗可完全被防止，PAI-1的升高可導致肥胖。這項結果提示PAI-1在肥胖和胰島素抵抗上可能存在直接的因果關系。研究還發現，肥胖型PCOS組患者容易發生不孕、流產，且多發于4G/4G基因型，這可能和肥胖型PCOS PAI-1水平升高有一定關系。抑制PAI-1可能提供一個新穎的治療肥胖、胰島素抵抗及習慣性流產的方法[8]。

但本研究發現，PCOS肥胖組與非肥胖之間PAI-1 4G/5G基因型分布并無顯著性差異，推測PAI-1基因4G/5G多態性與肥胖可能并無直接的因果關系。考慮PCOS患者高雄激素、胰島素抵抗狀態可引起內臟脂肪增加，導致腹型肥胖，內臟脂肪更容易導致胰島素抵抗，且通過脂解導致脂肪酸再循環增加，在PCOS形成惡性循環。而PAI-1在脂肪組織中表達，過多的脂肪導致血漿PAI-1水平內升高。

綜上所述，筆者認為PAI-1基因4G/5G多態性與PCOS有關，但其不是導致PCOS肥胖的主要因素。進一步尋找肥胖型PCOS的致病基因將是今后的研究方向。

[1]喬杰.多囊卵巢綜合征[M].北京：北京大學醫學出版社，2010，57-128.

[2]Fr D D， Tarlatzis R.Revised 2003 consensus on diagnostic criteria and long-term health risks related to polycystic ovary syndrome[J].Fertil Steril，2004，81（1）：19-25.

[3]Diamanti-Kandarakis E，Palioniko G，Alexandraki K，et al.The prevalence of 4G5G polymorphism of plasminogen activator inhibitor-1 （PAI-1） gene in polycystic ovarian syndrome and its association with plasma PAI-1 levels[J].EurJ Endocrinol，2004，150（6）：793-798.

[4]Eriksson P，Kallin B，Van’t Hooft F M，et a1.Allede-specific increase in basal transcription of the plasminogen activitor inhibitor-1 gene is associated with myocardial infarction[J].Proc Natl Acad Sci，1995，92（6）：1851-1855.

[5]Van der Bom J G，Bots M L，Haverkate F，et al.The 4G5G polymorphism in the gene for PAI-1 and the circadian oscillation of plasma PAI-1[J].Blood，2003，101（5）：1841-1844.

[6]Lopez-Alemany R，Redondo J M，Nagamine Y，et al.Plasminogen activator inhibitor type-1 inhibits insulin signaling by competing with alphavbeta3 integrin for vitronectin binding[J].Eur J Biochem，2003，270（5）：814-821.

[7]Ma L J，Mao S L，Taylor K L，et al.Prevention of obesity and insulin resistance in mice lacking plasminogen activator inhibitor 1[J].Diabetes，2004，53（2）：336-346.

[8]梁晨，李威，吳效科.女性腹型肥胖與多囊卵巢綜合征[J].醫學研究雜志，2010，39（8）：113-115.